3 .4 TÍNH NGHIỆM HỆ TRỤC
5.9.9. Ứng suất cho phép của trục
Công thức tính: [ ] k C 1 . 7 , 1 τ τ =
Theo quy phạm thi ứng suất τ 1 được tính theo công thức
D k s C C T . . 18 160 . 38 , 1 1 + = τ (N/mm2) Trong đó:
Ts- Giới hạn bền kéo danh nghĩa của vật liệu trục Ts= 540 (N/mm2)
Ck- Hệ số phụ thuộc vào kiểu, hình dáng trục khuỷu Ck= 0,55 CD- Hệ số xác định theo công thức CD= 0,35 + 0,93.dcc-0,2 Với: dcc= 280 (mm) ⇒ CD= 0,651 ⇒ τ1= 19,22 (N/mm2) kết quả: [ τ] = 44,05 (N/mm2) hay [ τ] = 440,5 (kG/cm2) 5.9.10. Kết luận về vùng cấm quay
Từ kết quả tính toán: Ở mọi vòng quay cộng hưởng ứng với các cấp điều hoà khác nhau, ứng suất thực phát sinh trên trục chong chóng khi cộng chấn đều nhỏ hơn ứng suất cho phép quy định.
PHẦN VI: TÍNH CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ.
6.1. Hệ thống dầu đốt.
Dầu đốt được sử dụng cho động cơ là loại dầu DOvà FO . Dầu DO trong các két dự trữ được bơm vận chuyển dầu DO hút và đẩy lên két dầu DO hàng ngày qua hệ thống van và bầu lọc .Dầu FO trong các két dự trữ được bơm vận chuyển dầu FO hút và đẩy lên két dầu FO hàng ngày qua hệ thống van và bầu lọc .Hai bơm vận chuyển dầu DO và dầu FO từ các két hàng ngày qua các van được đưa tới thiết bị sử lý nhiên liệu sau đó đưa tới máy chính . Dầu thừa từ máy được dưa về bầu tách khí của thiết bị sử lý nhiên liệu . Trên thiết bị sử lý nhiên liệu con có các bầu hâm dầu trong trường hợp sử dụnh dầu FO . Dầu DO được sử dụng trong trường những trường hợp máy khởi động ,chuẩn bị dừng và chạy nhỏ tải
Hệ thống đường ống dầu đốt được bố trí có thể vận chuyển từ khoang này sang khoang khác, khi cần thiết có thể đưa dầu từ két dự trữ ra ngoài tàu. Các đường ống được chế tạo là ống thép liền được nối bằng bích. Các gioăng đệm bằng vật liệu chịu dầu. Các van bằng thép hoặc đồng.
6.1.1 Tính lượng nhiên liệu dự trữ6.1.1.1 Lượng dầu FO dự trữ 6.1.1.1 Lượng dầu FO dự trữ
Bảng 6.1 : Lượng dầu FO dự trữ
No
Hạng mục tính hiệuKý Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1 Công suất máy chính Ne kW Theo lý lịch máy 3500
2 Suất tiêu hao dầu
đốt máy chính ge g/kW.h Theo lý lịch máy 296
3 Thời gian khai thác. t Giờ Theo nhiệm vụ thiết kế 400
5 Hệ số dự trữ K1 Chọn 1,2
6 Hệ số dung tích K2 Chọn 1,05
7 Hệ số sóng gió K3 Chọn 1,05
8 Khối lượng riêng của dầu γ T/m3 0,95
9 Khối lượng dầu FO W1 T W1 = 1,03.Ne.ge.t 426,83 10 Dung tích két dầu
đốt dự trữ. V1 m3 V1 = W1.k1.k2.k3/γ 594,4
Kết luận chọn tổng dung tích các két dầu FO dự trữ là: 600 (m3). Ta thiết kế các két
– Dung tích 02x 300 m3
– Kiểu két Đáy đôi
6.1.1.2 Lượng dầu DO dự trữ
Bảng 6.2 : Lượng dầu DO dự trữ
No Hạng mục tính hiệuKý Đơn vị Công thức – Nguồn gốc Kếtquả
1 Công suất tính toán
của Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy 529,4
2 Số lượng Dieselphụ Zp tổ Theo thiết kế 2
3 Suất tiêu hao dầuđốt của Diesel phụ gep g/kW.h Theo lý lịch máy có kể đến tình trạng kỹ thuật hiện tại. 379
4
Hệ số hoạt động đồng thời của các
Diesel phụ k _ Theo thiết kế 0,5
5 Thời gian khai thác. t h Theo tính năng 400
6 Hệ số dự trữ dầu
đốt k1 _ Chọn 1,2
7
Hệ số xét đến điều kiện môi trường mà phương tiện khai thác
k2 _ Chọn 1,05
8 Hệ số dung tích kétchứa k3 _ Chọn 1,05
9 Khối lượng riêng của dầu DO γ T/m3 0,85
9 Dung tích két DOdự trữ. V2 m3 V2=(1,03.Np.gp.t.z.k+ 0,2.W1).k1.k2.k3/γ 128,7
Kết luận: Tổng dung tích các két dầu DO dự trữ là 130 (m3), Ta thiết kế các két – Số lượng 02 két
– Dung tích 02x 65 m3
– Kiểu két Đáy đôi
6.1.2 Tính lượng nhiên liệu trực nhật.6.1.2.1. Dung tích két dầu đốt trực nhật. 6.1.2.1. Dung tích két dầu đốt trực nhật. Dung tích két dầu đốt trực nhật FO
No
Hạng mục tính Ký
hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc
Kết quả
1 Công suất máy chính Ne kW Theo lý lịch máy 3500
2 Suất tiêu hao dầu đốt máy chính ge g/kW.h Theo lý lịch máy 296 3 Thời gian khai thác. t Giờ Theo nhiệm vụ thiết kế 8
5 Hệ số dự trữ K1 Chọn 1,2
6 Hệ số dung tích K2 Chọn 1,05
7 Hệ số sóng gió K3 Chọn 1,05
8 Khối lượng riêng của dầu γ T/m3 0,95
9 Khối lượng dầu FO W’
1 T W1 = 1,03.Ne.ge.t 8,54 10 Dung tích két dầu đốt dự trữ. V’
1 m3 V1 = W1.k1.k2.k3/γ 11,9 Chọn két dầu đốt trực nhật có dung tích là:12 (m3), Ta thiết kế các két
– Số lượng 01 két
– Dung tích 01x 12 m3
– Kiểu két Liền vỏ
Dung tích két dầu đốt trực nhật DO
Bảng 6.4. Dung tích két dầu trực nhật DO
No Hạng mục tính hiệuKý Đơn vị Công thức – Nguồn gốc Kết quả
1 Công suất tính toán
của Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy 529,4
2 Số lượng Dieselphụ Zp tổ Theo thiết kế 2
3 Suất tiêu hao dầuđốt của Diesel phụ gep g/kW.h Theo lý lịch máy có kể đến tình trạng kỹ thuật hiện tại. 379
4 Hệ số hoạt độngđồng thời của các Diesel phụ
k _ Theo thiết kế 0,5
5 Thời gian khai thác. T h Theo tính năng 8
đốt 7
Hệ số xét đến điều kiện môi trường mà phương tiện khai thác
k2 _ Chọn 1,05
8 Hệ số dung tích kétchứa k3 _ Chọn 1,05
9 Khối lượng riêng của dầu DO γ T/m3 0,85
10 Dung tích két DOtrực nhật. V’
2 m3 V2=(1,03.Np.gp.t.z.k+
0,2.W1).k1.k2.k3/γ 2,57
Kết luận: Thể tích két dầu DO trực nhật: 3 (m3). Ta thiết kế các két
– Số lượng 01 két – Dung tích 01x 3 m3 – Kiểu két Liền vỏ 6.1.3. Dung tích két dầu bẩn. - Dung tích két dầu bẩn FO : V3 = ¼ V’ 1 = 3 (m3). Chọn V3 = 3 (m3) Ta thiết kế: – Số lượng 01 két – Dung tích 01x 3 m3
– Kiểu két Đáy đôi - Dung tích két dầu bẩn DO: V4 = ¼ V’
2 = 0,75 (m3). Chọn V4 = 1 (m3) Ta thiết kế:
– Số lượng 01
– Dung tích 01x 1 m3
– Kiểu két Rời
6.1.4 Tính lượng nhiên liệu lắng .6.1.4.1. Dung tích két lắng dầu đốt. 6.1.4.1. Dung tích két lắng dầu đốt. Dung tích két lắng dầu đốt FO
Bảng 6.5 : Dung tích két lắng dầu đốt FO
No
Hạng mục tính hiệuKý Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1 Công suất máy
2 Suất tiêu hao dầu đốt máy chính ge g/kW.h Theo lý lịch máy 296
3 Thời gian lắng t Giờ Theo nhiệm vụ thiết kế 48
5 Hệ số dự trữ K1 Chọn 1,2
6 Hệ số dung tích K2 Chọn 1,05
7 Hệ số sóng gió K3 Chọn 1,05
8 Khối lượng riêng
của dầu γ T/m3 0,95
9 Khối lượng dầu FO W’
1 T W1 = 1,03.Ne.ge.t 51,2 10 Dung tích két lắng dầu. V’
1 m3 V1 = W1.k1.k2.k3/γ 71,4 Chọn két dầu lắng đốt có dung tích là:72 (m3), Ta thiết kế các két
– Số lượng 01
– Dung tích 01x 72 m3
– Kiểu két Liền vỏ
Dung tích két lăng dầu đốt DO
Bảng 6.6. Dung tích két lắng dầu DO
No Hạng mục tính hiệuKý Đơnvị Công thức – Nguồn gốc Kết quả
1 Công suất tính toáncủa Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy 529,4
2 Số lượng Diesel
phụ Zp tổ Theo thiết kế 2
3 Suất tiêu hao dầuđốt của Diesel phụ gep g/kW.
h Theo lý lịch máy có kể đến tình trạng kỹ thuật hiện tại. 379 4
Hệ số hoạt động đồng thời của các
Diesel phụ k _ Theo thiết kế 0,5
5 Thời gian lắng. T h Theo tính năng 48
6 Hệ số dự trữ dầuđốt k1 _ Chọn 1,2
7
Hệ số xét đến điều kiện môi trường mà phương tiện khai thác
8 Hệ số dung tích kétchứa k3 _ Chọn 1,05
9 Khối lượng riêng của dầu DO γ T/m3 0,85
10 Dung tích lắng két
DO. V’2 m3 V2=(1,03.Np.gp.t.z.k+ 0,2.W1).k1.k2.k3/γ 15,43
Kết luận: Thể tích két dầu DO lắng: 16 (m3). Ta thiết kế các két
– Số lượng 01 két
– Dung tích 01x 16 m3
– Kiểu két Liền vỏ
6.1.5 Tính bơm trực nhật.
Bảng 6.7: Bảng tính bơm trực nhât.
No Hạng mục tính hiệuKý Đơnvị Công thức - Nguồn gốc quảKết
1 Dung tích két trựcnhật FO Vh m3 Đã tính chọn ( Mục 6.1.2) 12
2 Dung tích két trựcnhật DO Vh m3 Đã tính chọn ( Mục 6.1.2) 3
3 Thời gian cần thiết
để bơm đầy két tb h Chọn 1
4 Lưu lượng bơm vậnchuyển dầu FO Q m3/h
b h V Q τ = 12
5 Lưu lượng bơm vậnchuyển dầu DO Q m3/h
b h V Q τ = 3
Kết luận: - Bơm dầu đốt FO có lưu lượng: 12 (m3/h) - Bơm dầu đốt DO có lưu lượng: 3 (m3/h) →Vậy ta chọn:
* Tổ bơm vận chuyển dầu DO
– Số lượng 01
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Lưu lượng 3 m3/h
– Công suất động cơ điện 1,5 kW
– Vòng quay động cơ 930 v/p
– Tần số 50 Hz
* Tổ bơm vận chuyển dầu FO
– Số lượng 01
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Lưu lượng 12 m3/h
– Áp suất của bơm 4 kG/cm2 – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 2,2 kW
– Vòng quay động cơ 1450 v/p
– Tần số 50 Hz
6.2 Hệ thống dầu bôi trơn6.2.1. Dự trữ dầu bôi trơn 6.2.1. Dự trữ dầu bôi trơn
Bảng 6.8: Bảng tính thể tích két dự trữ dầu bôi trơn.
No Hạng mục tính hiệuKý Đơnvị Công thức - Nguồn gốc Kếtquả
1 Công suất tính toáncủa Diesel chính N kW Theo lý lịch máy 3500
2 Số lượng Dieselchính Z tổ Theo thiết kế 1
3 Công suất tính toáncủa Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy 529,4
4 Số lượng Diesel
phụ Zp tổ Theo thiết kế 2
5 Suất tiêu hao dầubôi trơn máy chính gm g/kW.
h Theo lý lịch máy 1,75
6 Suất tiêu hao dầu
bôi trơn máy phụ gmp g/kW.
h Theo lý lịch máy 2,25
7 Hệ số hoạt động đồng thời của các
No Hạng mục tính hiệuKý Đơnvị Công thức - Nguồn gốc Kếtquả
Diesel phụ
8 Hệ số dự trữ dầubôi trơn k1 _ Chọn 1,2
9 Hệ số sử dụng dầubôi trơn k2 _ Chọn 1,05
10 Hệ số dung tích két k3 _ Chọn 1,05
11 Tỷ trọng dầu bôitrơn γ m kg/l Chọn theo loại dầu 0,92
12 Thời gian khai thác t h Theo nhiệm vụ thư 400
13 Lượng dầu bôi trơntiêu hao trong hành trình Bm kg ( ) ( ) 1 3 2 1 −.10 + = t k k k Z N g NZ g B m mp p p m 3687,3
14 Lượng dầu bôi trơntrong hệ thống tuần hoàn máy chính
W lit Theo lý lịch máy 1200
15 Lượng dầu bôi trơntrong hệ thống tuần hoàn máy phụ
Wp lit Theo lý lịch máy 45
16 Chu kỳ thay dầu
của máy chính T h Theo lý lịch máy 380
17 Chu kỳ thay dầucủa máy phụ Tp h Theo lý lịch máy 260
18 Dung tích két dầubôi trơn dự trữ Vm lit W k3
T t W T t B V p p m m m =γ + + 5607,3 Kết luận:
Tàu được trang bị két chứa dầu bôi trơn có:
Tổng dung tích V = 5610 lít
Két dầu nhờn tuần hoàn đi theo máy Các thiết bị khác:
Bơm dự phòng chọn theo bơm trên máy Đường ống 35x3,5
6.2.2. Nguyên lý hệ thống1- Nhiệm vụ và yêu cầu 1- Nhiệm vụ và yêu cầu
– Nhiệm vụ: làm nhiệm vụ bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát.
– Yêu cầu: Mỗi động cơ phái có hệ thống bôi trơn độc lập các thiết bị trong hệ thống phải có thiết bị dự phòng với hệ thống chính. Dầu bôi trơn phải đảm bảo được các tính chất: độ nhớt, nhiệt độ bắt lửa, nhiệt độ đông đặc trong phạm vi quy định của nhà thiết kế.
2- Nguyên lý hoạt động
Diesel chính và các diesel lai máy phát điện đều có hệ thống bôi trơn tuần hoàn áp lực riêng.
2a. Máy chính
Bơm dầu bôi trơn tuần hoàn của các diesel hút dầu trong cac-te qua bầu lọc, qua bầu làm mát dầu nhờn sau đó được đưa tới bôi trơn các bề mặt ma sát của các cụm chi tiết trong động cơ theo hệ thống quy định của nhà chế tạo. Sau bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát, dầu nhờn tự chảy về cac-te thực hiện một vòng tuần hoàn khép kín.
Đối với máy chính, trước khi khởi động các diesel, dùng bơm tay dầu nhờn gắn trên các diesel hút dầu từ cac-te đưa lên theo hệ thống quy định của nhà chế tạo để xoa trơn trước các bề mặt ma sát. Sau bước công việc này mới được tiến hành khởi động các diesel.
Toàn bộ các chi tiết, thiết bị của hệ thống này như bơm dầu nhờn, van, bầu làm mát dầu nhờn, đường ống ... được nhà chế tạo diesel lắp đặt sẵn trên máy.
Việc bổ xung lượng dầu hao hụt trong hệ thống hoặc thay dầu mới được thực hiện bằng cách lấy dầu từ két dầu nhờn dự trữ rót đổ qua miệng lấy dầu trên thân động cơ đối với các máy phụ. Đối với máy chính, bổ sung dầu nhờn vào hệ thống bằng việc mở van cấp nhánh ống từ két dầu nhờn dự trữ dẫn tới đường ống trước cửa hút của bơm dầu nhờn.
Bơm dầu nhờn sự cố máy chính được lắp đặt song song với bơm dầu nhờn chính. Trong trường hợp sự cố đưa bơm sự cố vào làm việc bằng đóng cắt các van phân phối cho các nhánh ống.
2b. Diesel lai máy phát
Diesel lai máy phát điện được bôi trơn bằng dầu nhờn áp lực tuần hoàn kín kiểu cacle ướt, toàn bộ bơm, van, ống được nhà chế tạo gắn sẵn trên máy. Việc bổ sung hoặc thay dầu cho hệ thống bằng cách lấy dầu từ két dầu nhờn dự trữ đổ qua miệng rót dầu trên thân máy.
6.3. Hệ thống nước làm mát.6.3.1Tính toán két giãn nở. 6.3.1Tính toán két giãn nở.
No Hạng mục tính hiệuKý Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kếtquả
1 Công suất tính toáncủa Diesel chính N kW Theo lý lịch máy 3500
2 Số lượng Dieselchính Z Chiếc Theo thiết kế 1
3 Công suất điêselphụ. Np kW Theo lí lịch máy 529,4
4 Số lượng điêsel phụ Zp Chiếc Theo thiết kế. 2
5 Hệ số hoạt độngđồng thời của điêsel phụ
k - 0.5
6 Hệ số tính chọn két k1 _ Chọn theo Diesel 0.1
7 Hệ số dung tích két k2 _ Chọn 1.3
8 Dung tích két nướcgiãn nở máy chính Vn lit 455
9 Dung tích két giãnnở máy phụ Vp Lít Vp = k.Np.Zp.k1k2 68,8
Kết luận:
Trang bị két giản nở cho máy chính có dung tích: 460 lít. Trang bị két giản nở cho máy phụ có dung tích: 70 lít.
6.3.2Tính chọn bơm làm mát vòng trong bằng nứơc ngọt.
Nước ngọt sau khi ra khỏi động cơ nhả nhiệt cho nước biển tại bầu sinh hàn và quay trở lại động cơ. Nhiệt lượng mà nước ngọt lấy đi chủ yếu là nhiệt lượng do bản thân động cơ toả ra.
Do đó, sản lượng nước ngọt được tính theo công thức: ) .( v dc r dc n dc o n C t t Q G − = (2-1)
Qodc - lượng nhiệt mà nước ngọt nhận được từ động cơ (kJ/h).